山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)2024年物理高一下期末監(jiān)測模擬試題含解析

山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)2024年物理高一下期末監(jiān)測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)．將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h.若整個過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，則下列說法正確的是()A．彈簧與桿垂直時，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時，小球的動能與重力勢能之和最大C．小球從靜止位置下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量小于mghD．小球從靜止位置下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量大于mgh2、(本題9分)在物理學(xué)史上，測出萬有引力常量G的科學(xué)家是（）A．開普勒 B．伽利略 C．牛頓 D．卡文迪許3、兩個物體質(zhì)量比為1∶4，速度大小之比為4∶1，則這兩個物體的動能之比為A．1∶1 B．1∶4 C．4∶1 D．2∶14、小船在水速較小的河中橫渡，并使船頭始終垂直河岸航行，到達河中間時突然上游來水使水流速度加快，則對此小船渡河的說法正確的是（）A．小船要用更長的時間才能到達對岸B．小船到達對岸的時間不變，但位移將變大C．因小船船頭始終垂直河岸航行，故所用時間及位移都不會變化D．因船速與水速關(guān)系未知，故無法確定渡河時間及位移的變化5、(本題9分)如圖所示，有一光滑斜面傾角為θ，放在水平面上，用固定的豎直擋板A與斜面夾住一個光滑球，球質(zhì)量為m。若要使球?qū)ωQ直擋板無壓力，球連同斜面應(yīng)一起（）A．水平向右加速，加速度a=gtanθC．水平向右減速，加速度a=gsinθ6、(本題9分)兒童樂園中，一個小孩騎在木馬上隨木馬一起在水平而內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸到木馬的距離為r，小孩的向心加速度為a，如把小孩的轉(zhuǎn)動看做勻速圓周運動，則（）A．小孩相對于圓心的線速度不變B．小孩的線速度大小為C．小孩在時間t內(nèi)通過的路程為D．小孩做勻速圓周運動的周期7、(本題9分)某質(zhì)量m=1500kg的“雙引擎”小汽車，當行駛速度v≤54km/h時靠電動機輸出動力；當行駛速度在54km/h<v≤90km/h范圍內(nèi)時靠汽油機輸出動力，同時內(nèi)部電池充電；當行駛速度v>90km/h時汽油機和電動機同時工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保。若該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動，汽車的牽引力F隨運動時間t變化的圖像如圖所示，若小汽車行駛過程中所受阻力恒為1250N。已知汽車在t0時刻第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率行駛至第11s末。則在這11s內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．汽車第一次切換動力引擎時刻t0=6sB．電動機輸出的最大功率為60kwC．汽車的位移為165mD．汽油機工作期間牽引力做的功為3.6×105J8、(本題9分)下列說法中正確的是()A．太陽系中的八大行星有一個共同的軌道焦點B．太陽系中的八大行星的軌道有的是圓形，并不都是橢圓C．行星的運動方向總是沿著軌道的切線方向D．行星的運動方向總是與它和太陽的連線垂直9、質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當它以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率剛好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作.下列說法正確的是（

）A．發(fā)動機提供的動力保持不變 B．汽車的加速度將減小C．汽車的最大行駛速度為 D．汽車的額定功率為10、(本題9分)一小球從空中由靜止釋放，不計空氣阻力(g取10m/s2)．下列說法正確的是()A．第2s末小球的速度為20m/sB．前2s內(nèi)小球的平均速度為20m/sC．第2s內(nèi)小球的位移為10mD．前2s內(nèi)小球的位移為20m二、實驗題11、（4分）(本題9分)某個實驗小組利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）小組內(nèi)某同學(xué)按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=___________，動能變化量△Ek=___________。（2）小組內(nèi)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他們的實驗結(jié)果總有△Ep略大于△Ek，請你指出一個可能的原因___________。12、（10分）(本題9分)在“探究彈力和彈簧伸長關(guān)系”的實驗中，某實驗小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端進行測量，根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，利用描點法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長L的關(guān)系圖象，根據(jù)圖象回答以下問題.（1）彈簧的原長為_________cm.（2）彈簧的勁度系數(shù)為_______.（3）分析圖象，總結(jié)出彈力F跟彈簧長度L之間的關(guān)系式為_________.（L用m為單位）三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）2017年2月22日上午，美國航天局宣布在距地球僅40光年的一顆小型恒星的周圍發(fā)現(xiàn)了多達7顆大小與地球相似的系外行星，其中3顆已確定位于宜居帶，很可能含有液態(tài)水，觀測某行星的半徑為R0，自轉(zhuǎn)周期為T0，它有一顆衛(wèi)星，軌道半徑為R，繞行星公轉(zhuǎn)周期為T．已知萬有引力常量為G求：（1）該行星的平均密度為多大？（2）要在此行星的赤道上發(fā)射一顆人造同步衛(wèi)星，則該人造衛(wèi)星的軌道半徑r為多大？14、（14分）(本題9分)某同學(xué)用錘子將一個小鐵釘釘進墻壁中。釘子進入墻壁過程中，所受阻力f與釘進深度x間的關(guān)系如圖所示。鐵釘重力可以忽略不計，則：(1)該同學(xué)第一次敲擊鐵釘，發(fā)現(xiàn)鐵釘進入深度為，求該過程錘子對鐵釘做的功W0；(2)若每一次敲擊，錘子對鐵釘做功恒為W0，則敲擊兩次，鐵釘進入的深度為多少；(3)在(2)的條件下，若要使鐵釘進入深度為4x0，應(yīng)敲擊鐵釘幾次。15、（13分）如圖甲所示，邊界MN將空間分成上下兩個區(qū)域I、II，在區(qū)域II中有豎直向下的勻強電場，在電場中某一點B靜止釋放一個質(zhì)量為m=1×10-2kg、帶電量大小為q=4×10-4C的小球，它恰能到達區(qū)域I中的A點，已知小球運動的v—t圖象如圖乙所示，g=10m/s2，不計空氣阻力。求：（1）小球的帶點性質(zhì)，以及勻強電場的電場強度大??；（2）A、B兩點間的高度差h；（3）若將電場反向且強度減為原來的三分之一，要讓小球仍恰好到達A點，在B點需以多大的初速度豎直向上拋出。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】

A項：彈簧與桿垂直時，彈力方向與桿垂直，合外力方向即重力的分力方向沿桿向下，小球?qū)⒗^續(xù)加速，速度沒有達到最大值，故A錯誤；B項：小球運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，此時彈簧伸長量最短，彈性勢能最小，故動能與重力勢能之和最大，故B正確；C項：小球下滑至最低點的過程中，系統(tǒng)機械能守恒，初末位置動能都為零，所以彈簧的彈性勢能增加量等于重力勢能的減小量，即為mgh，故CD錯誤．2、D【解析】開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律，伽利略利用理想斜面實驗與邏輯推理相結(jié)合導(dǎo)出了力不是維持物體運動的原因，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過扭秤實驗測得了萬有引力常量，D正確．3、C【解析】

根據(jù)可知，故C正確，ABD錯誤．4、B【解析】

因為靜水速垂直于河岸，則渡河時間t=d/vc，水流速增大，渡河時間不變，沿河岸方向的位移增大，則最終渡河的位移變大。故B正確，AD錯誤。因小船船頭始終垂直河岸航行，渡河時間不會隨著水流速度增大而變化，故C錯誤；5、B【解析】小球受重力和斜面的支持力，根據(jù)受力，知道兩個力的合力方向水平向左，所以整體的加速度方向水平向左．根據(jù)平行四邊形定則，F(xiàn)合=mgtanθ，則a=F．故B正確，ACD錯誤．故選B．

點睛：解決本題的關(guān)鍵知道球與斜面具有共同的加速度，通過隔離對球分析，運用牛頓第二定律得出斜面的加速度．6、CD【解析】

A.勻速圓周運動時，線速度的大小不變，方向時刻改變；故A錯誤.B.根據(jù)得：；故B錯誤.C.小孩在時間t內(nèi)通過的路程為；故C正確.D.小孩做勻速圓周運動的周期；故D正確.7、AC【解析】

A、開始階段，牽引力F1=5000N，根據(jù)牛頓第二定律：F1-Ff=ma，解得開始階段的加速度a=2.5m/s2，汽車第一次切換動力引擎時v1=54km/h=15m/s，運動的時間t0==6s，故A正確。B、t0時刻，電動機輸出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B錯誤。CD、汽油機工作期間，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s時刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油機工作期間牽引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽車前6s內(nèi)的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s內(nèi)根據(jù)動能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽車后5s內(nèi)的位移x2=120m，所以11s內(nèi)汽車的位移x=x1+x2=165m，故C正確，D錯誤。8、AC【解析】太陽系中的八大行星有一個共同的軌道焦點，就是太陽，選項A正確；太陽系中的八大行星的軌道都是橢圓，選項B錯誤；行星的運動方向總是沿著軌道的切線方向，選項C正確；所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運動，運動方向為軌跡上某一點切線方向不一定與它和太陽的連線垂直，故D錯誤；故選AC．點睛：開普勒關(guān)于行星運動的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運動的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運動三定律是解答本題的關(guān)鍵．9、BD【解析】

發(fā)動機始終在額定功率下工作，即發(fā)動機的功率保持不變，而汽車加速運動，速度增大，則由P=Fv可知：功率不變，速度增大時，牽引力減小，故A錯誤；水平方向上汽車在發(fā)動機牽引力F和阻力f的共同作用下，加速運動，,當牽引力F減小時，加速度減小，故B正確；當它以速度v、加速度a加速前進時，由牛頓第二定律：F-f=ma，可計算出牽引力F=f+ma，則此時汽車的功率P=（f+ma）v，即額定功率為（f+ma）v，故D正確；當汽車行駛速度達到最大時，牽引力F=f，則此時的速度：，故C錯誤；故選BD?！军c睛】本題是牛頓第二定律與功率類問題的綜合，關(guān)鍵是知道汽車的運動特點，做加速度減小的變加速運動，加速度為零時速度最大；解題的核心公式為：F-f=ma，P=Fv。10、AD【解析】

小球在第2s末的速度為，故A正確；小球在前2s內(nèi)的位移為，故小球在前2s內(nèi)的平均速度為，故B錯誤，D正確；小球在第2s內(nèi)的位移為，故C錯誤．二、實驗題11、紙帶和重物受到摩擦阻力和空氣阻力的作用（言之成理即可）【解析】

第一空.從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB；第二空.打B點時，重物的速度為，由于初速度為零，所此過程中動能的增加量為；

第三空.由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量。12、101000【解析】

第一空.當所掛鉤碼的重力為零時，彈簧的長度即為原長，由題圖可知，彈簧的原長為10cm.第二空.彈簧的勁度系數(shù)：.第三空.由胡克定律.三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）；（2）【解析】（1）設(shè)該行星的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，對衛(wèi)星有：又行星的體積為所以該行星的平均密度為（2）設(shè)該衛(wèi)星的同步人造衛(wèi)星的軌道半徑為r，對同步衛(wèi)星有：所以半徑14、(1)(2)(3)28次【解析】

(1)該同學(xué)第一次敲擊鐵釘，發(fā)現(xiàn)鐵釘進入深度為，如圖知該過程錘子對鐵釘做的功(2)敲擊兩次，鐵釘進入的深度為x，根據(jù)題意知x